الخلد - كمية المادة التي تحتوي على العديد من العناصر الهيكلية مثل عدد الذرات في 12 جم 12 درجة مئوية ، والعناصر الهيكلية عادةً هي الذرات والجزيئات والأيونات وما إلى ذلك. كتلة 1 مول من مادة ، معبرًا عنها بالجرام ، عدديا يساوي مول لها. كتلة. إذن ، كتلة مول واحد من الصوديوم 22.9898 جم وتحتوي على 6.02 10 23 ذرة ؛ 1 مول من فلوريد الكالسيوم CaF 2 له كتلة (40.08 + 2 18.998) = 78.076 جم ويحتوي على 6.02 10 23 جزيء ، مثل 1 مول من رابع كلوريد الكربون CCl 4 ، كتلته (12.011 + 4 35.453) = 153.823 جم إلخ.

قانون أفوجادرو.

في فجر تطور النظرية الذرية (1811) ، طرح أ. أفوجادرو فرضية تنص على أنه عند نفس درجة الحرارة والضغط ، تحتوي كميات متساوية من الغازات المثالية على نفس العدد من الجزيئات. تبين لاحقًا أن هذه الفرضية كانت نتيجة ضرورية للنظرية الحركية ، وهي تُعرف الآن باسم قانون أفوجادرو. يمكن صياغتها على النحو التالي: مول واحد من أي غاز عند نفس درجة الحرارة والضغط يشغل نفس الحجم ، عند درجة الحرارة والضغط القياسيين (0 درجة مئوية ، 1.01 × 10 5 باسكال) يساوي 22.41383 لترًا. تُعرف هذه الكمية بالحجم المولي للغاز.

لم يقم أفوجادرو بنفسه بتقدير عدد الجزيئات في حجم معين ، لكنه أدرك أن هذه كمية كبيرة جدًا. كانت المحاولة الأولى للعثور على عدد الجزيئات التي تحتل حجمًا معينًا عام 1865 بواسطة J. Loschmidt ؛ وجد أن 1 سم 3 من الغاز المثالي تحت الظروف العادية (القياسية) تحتوي على 2.68675 × 10 19 جزيء. باسم هذا العالم ، كانت القيمة المحددة تسمى رقم Loschmidt (أو ثابت). منذ ذلك الحين ، تم تطوير عدد كبير من الطرق المستقلة لتحديد عدد Avogadro. الاتفاق الممتاز للقيم التي تم الحصول عليها هو دليل مقنع على الوجود الحقيقي للجزيئات.

طريقة Loschmidt

ذات أهمية تاريخية فقط. يعتمد على افتراض أن الغاز المسال يتكون من جزيئات كروية متراصة. من خلال قياس حجم السائل الذي تم تكوينه من حجم معين من الغاز ، ومعرفة حجم جزيئات الغاز تقريبًا (يمكن تمثيل هذا الحجم بناءً على بعض خصائص الغاز ، مثل اللزوجة) ، حصل Loschmidt على تقدير لـ Avogadro العدد ~ 10 22.

تعريف يعتمد على قياس شحنة الإلكترون.

وحدة كمية الكهرباء المعروفة برقم فاراداي F، هي الشحنة التي يحملها مول واحد من الإلكترونات ، أي F = ني، أين ههي شحنة الإلكترون ، ن- عدد الإلكترونات في 1 مول من الإلكترونات (أي عدد أفوجادرو). يمكن تحديد رقم فاراداي عن طريق قياس كمية الكهرباء المطلوبة لإذابة أو ترسيب 1 مول من الفضة. أعطت القياسات الدقيقة التي أجراها المكتب الوطني الأمريكي للمعايير القيمة F\ u003d 96490.0 درجة مئوية ، وشحنة الإلكترون المقاسة بطرق مختلفة (على وجه الخصوص ، في تجارب R. Milliken) هي 1.602 × 10 -19 درجة مئوية. من هنا يمكنك أن تجد ن. يبدو أن طريقة تحديد رقم Avogadro هذه من أكثر الطرق دقة.

تجارب بيرين.

بناءً على النظرية الحركية ، تم الحصول على تعبير يتضمن رقم أفوجادرو يصف الانخفاض في كثافة الغاز (على سبيل المثال ، الهواء) مع ارتفاع عمود هذا الغاز. إذا تمكنا من حساب عدد الجزيئات في 1 سم 3 من الغاز عند ارتفاعين مختلفين ، فعندئذٍ ، باستخدام التعبير المشار إليه ، يمكننا إيجاد ن. لسوء الحظ ، لا يمكن القيام بذلك ، لأن الجزيئات غير مرئية. ومع ذلك ، في عام 1910 ، أظهر J.Perrin أن التعبير أعلاه صالح أيضًا لمعلقات الجسيمات الغروية ، والتي يمكن رؤيتها تحت المجهر. أعطى حساب عدد الجسيمات على ارتفاعات مختلفة في عمود التعليق رقم أفوجادرو 6.82 × 10 23. من سلسلة أخرى من التجارب التي تم فيها قياس إزاحة الجذر التربيعي للجسيمات الغروانية نتيجة لحركتها البراونية ، حصل بيرين على القيمة ن= 6.86 × 10 23. بعد ذلك ، كرر باحثون آخرون بعض تجارب بيرين وحصلوا على قيم تتفق جيدًا مع تلك المقبولة حاليًا. تجدر الإشارة إلى أن تجارب بيرين أصبحت نقطة تحول في موقف العلماء من النظرية الذرية للمادة - في وقت سابق ، اعتبرها بعض العلماء بمثابة فرضية. أعرب دبليو أوستوالد ، الكيميائي البارز في ذلك الوقت ، عن هذا التغيير في آرائه بالطريقة التالية: "إن تطابق الحركة البراونية مع متطلبات الفرضية الحركية ... أجبر حتى أكثر العلماء تشاؤمًا على الحديث عن التجربة التجريبية. دليل على النظرية الذرية ".

الحسابات باستخدام رقم أفوجادرو.

بمساعدة رقم Avogadro ، تم الحصول على الكتل الدقيقة للذرات والجزيئات للعديد من المواد: الصوديوم ، 3.819 × 10 -23 جم (22.9898 جم / 6.02 × 10 23) ، ورابع كلوريد الكربون ، 25.54 × 10 -23 جم ، إلخ. . يمكن أيضًا توضيح أن 1 جم من الصوديوم يجب أن يحتوي على ما يقرب من 3 × 10 22 ذرة من هذا العنصر.
أنظر أيضا

> رقم أفوجادرو

اكتشف ما هو رقم أفوجادروفي الصلاة. دراسة نسبة كمية مادة الجزيئات وعدد أفوجادرو ، الحركة البراونية ، ثابت الغاز وفارادي.

يسمى عدد الجزيئات في الخلد برقم أفوجادرو ، وهو 6.02 × 10 23 مول -1.

مهمة التعلم

• افهم العلاقة بين عدد أفوجادرو والشامات.

النقاط الرئيسية

• اقترح أفوجادرو أنه في حالة الضغط ودرجة الحرارة المنتظمين ، تحتوي أحجام الغاز المتساوية على نفس العدد من الجزيئات.
• يعتبر ثابت أفوجادرو عاملاً مهمًا ، حيث يربط بين الثوابت والخصائص الفيزيائية الأخرى.
• اعتقد ألبرت أينشتاين أن هذا الرقم يمكن اشتقاقه من كميات الحركة البراونية. تم قياسه لأول مرة في عام 1908 من قبل جان بيرين.

شروط

• ثابت الغاز هو الثابت العام (R) الناتج عن قانون الغاز المثالي. يتم استخراجه من ثابت بولتزمان ورقم أفوجادرو.
• ثابت فاراداي هو مقدار الشحنة الكهربائية لكل مول من الإلكترونات.
• الحركة البراونية هي الإزاحة العشوائية للعناصر المتكونة بسبب التأثيرات مع الجزيئات الفردية في السائل.

إذا واجهت تغيرًا في كمية مادة ما ، فمن الأسهل استخدام وحدة أخرى غير عدد الجزيئات. الشامة هي الوحدة الأساسية في النظام الدولي وتنقل مادة تحتوي على العديد من الذرات المخزنة في 12 جرامًا من الكربون -12. تسمى هذه الكمية من المادة رقم أفوجادرو.

تمكن من إقامة علاقة بين كتل من نفس الحجم من الغازات المختلفة (تحت ظروف نفس درجة الحرارة والضغط). هذا يساهم في العلاقة بين أوزانهم الجزيئية

ينقل رقم Avogadro عدد الجزيئات في غرام واحد من الأكسجين. لا تنس أن هذا مؤشر على الخاصية الكمية لمادة ، وليس حجم قياس مستقل. في عام 1811 ، خمن أفوجادرو أن حجم الغاز يمكن أن يتناسب مع عدد الذرات أو الجزيئات ، وهذا لن يتأثر بطبيعة الغاز (الرقم عالمي).

فاز جان بيرين بجائزة نوبل في الفيزياء عام 1926 لاشتقاقه ثابت أفوجادرو. إذن ، رقم أفوجادرو هو 6.02 × 10 23 مول -1.

الأهمية العلمية

يلعب ثابت أفوجادرو دور رابط مهم في الملاحظات الطبيعية الكلية والميكروسكوبية. إنه نوع من يبني جسرًا للثوابت والخصائص الفيزيائية الأخرى. على سبيل المثال ، يؤسس علاقة بين ثابت الغاز (R) و Boltzmann (k):

R = kN A = 8.314472 (15) J مول -1 K -1.

وأيضًا بين ثابت فاراداي (F) والشحنة الأولية (هـ):

F = N A e = 96485.3383 (83) C مول -1.

حساب ثابت

يؤثر تعريف الرقم على حساب كتلة الذرة ، والتي يتم الحصول عليها بقسمة كتلة مول من الغاز على رقم أفوجادرو. في عام 1905 ، اقترح ألبرت أينشتاين اشتقاقها بناءً على مقادير الحركة البراونية. كانت هذه الفكرة التي اختبرها جان بيرين في عام 1908.

الكمية الفيزيائية التي تساوي عدد العناصر الهيكلية (وهي جزيئات ، ذرات ، إلخ) لكل مول واحد من مادة تسمى رقم أفوجادرو. قيمته المقبولة رسميًا حاليًا هي NA = 6.02214084 (18) × 1023 مول −1 ، وقد تمت الموافقة عليه في عام 2010. في عام 2011 ، تم نشر نتائج الدراسات الجديدة ، وتعتبر أكثر دقة ، لكن في الوقت الحالي لم تتم الموافقة عليها رسميًا.

يتمتع قانون Avogadro بأهمية كبيرة في تطوير الكيمياء ، فقد سمح بحساب وزن الأجسام التي يمكن أن تغير حالتها ، وتصبح غازية أو بخارية. على أساس قانون أفوجادرو ، بدأت النظرية الجزيئية الذرية ، التي تتبع النظرية الحركية للغازات ، في تطويرها.

علاوة على ذلك ، بمساعدة قانون Avogadro ، تم تطوير طريقة للحصول على الوزن الجزيئي للمذابات. للقيام بذلك ، تم تمديد قوانين الغازات المثالية لتخفيف المحاليل ، بناءً على فكرة أن المذاب سيتم توزيعه على حجم المذيب ، حيث يتم توزيع الغاز في وعاء. أيضًا ، جعل قانون أفوجادرو من الممكن تحديد الكتل الذرية الحقيقية لعدد من العناصر الكيميائية.

الاستخدام العملي لرقم Avogadro

يستخدم الثابت في حساب الصيغ الكيميائية وفي عملية تجميع معادلات التفاعلات الكيميائية. بمساعدته ، يتم تحديد الكتل الجزيئية النسبية للغازات وعدد الجزيئات في مول واحد من أي مادة.

من خلال رقم أفوجادرو ، يتم حساب ثابت الغاز العام ، ويتم الحصول عليه بضرب هذا الثابت في ثابت بولتزمان. بالإضافة إلى ذلك ، بضرب رقم أفوجادرو والشحنة الكهربائية الأولية ، يمكن الحصول على ثابت فاراداي.

استخدام عواقب قانون أفوجادرو

تقول النتيجة الأولى للقانون: "سيحتل مول واحد من الغاز (أي) في ظل ظروف متساوية حجمًا واحدًا". وبالتالي ، في ظل الظروف العادية ، يبلغ حجم مول واحد من أي غاز 22.4 لترًا (تسمى هذه القيمة الحجم المولي للغاز) ، وباستخدام معادلة مندليف-كلابيرون ، يمكنك تحديد حجم الغاز عند أي ضغط ودرجة حرارة.

النتيجة الثانية للقانون: "الكتلة المولية للغاز الأول تساوي حاصل ضرب الكتلة المولية للغاز الثاني بالكثافة النسبية للغاز الأول بالنسبة للغاز الثاني." بمعنى آخر ، في ظل نفس الظروف ، ومعرفة نسبة كثافة غازين ، يمكن للمرء تحديد كتلتهما المولية.

في وقت أفوجادرو ، كانت فرضيته غير قابلة للإثبات نظريًا ، لكنها جعلت من السهل تحديد تكوين جزيئات الغاز بشكل تجريبي وتحديد كتلتها. بمرور الوقت ، تم وضع الأساس النظري تحت تجاربه ، والآن يتم استخدام رقم Avogadro

قانون أفوجادرو

في فجر تطور النظرية الذرية () ، طرح أ. أفوجادرو فرضية وفقًا لها ، عند نفس درجة الحرارة والضغط ، تحتوي كميات متساوية من الغازات المثالية على نفس العدد من الجزيئات. تبين لاحقًا أن هذه الفرضية كانت نتيجة ضرورية للنظرية الحركية ، وهي تُعرف الآن باسم قانون أفوجادرو. يمكن صياغتها على النحو التالي: يحتل مول واحد من أي غاز عند نفس درجة الحرارة والضغط نفس الحجم ، في ظل الظروف العادية التي تساوي 22,41383 . تُعرف هذه الكمية بالحجم المولي للغاز.

لم يقم أفوجادرو بنفسه بتقدير عدد الجزيئات في حجم معين ، لكنه أدرك أن هذه كمية كبيرة جدًا. أول محاولة للعثور على عدد الجزيئات التي تحتل حجمًا معينًا قام بها J. Loschmidt ؛ وجد أن 1 سم مكعب من الغاز المثالي تحت الظروف العادية يحتوي على 2.68675 10 19 جزيء. باسم هذا العالم ، كانت القيمة المشار إليها تسمى رقم Loschmidt (أو ثابت). منذ ذلك الحين ، تم تطوير عدد كبير من الطرق المستقلة لتحديد عدد Avogadro. الاتفاق الممتاز للقيم التي تم الحصول عليها هو دليل مقنع على الوجود الحقيقي للجزيئات.

العلاقة بين الثوابت

• من خلال ناتج ثابت بولتزمان ، ثابت الغاز العالمي ، ص=كيلو نيوتنأ.
• من خلال حاصل ضرب شحنة كهربائية أولية ورقم أفوجادرو ، يتم التعبير عن ثابت فاراداي ، F=enأ.

أنظر أيضا

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

شاهد ما هو "ثابت أفوجادرو" في القواميس الأخرى:

ثابت أفوجادرو- Avogadro konstanta status as T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. بريدي. priedas (ai) Grafinis formatas atitikmenys: engl. ثابت أفوجادرو vok. أفوجادرو كونستانتى ، ف ؛ Avogadrosche Konstante، f rus. ثابت أفوجادرو ... Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

ثابت أفوجادرو- Avogadro konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. ثابت أفوجادرو رقم أفوجادرو vok. أفوجادرو كونستانتى ، ف ؛ Avogadrosche Konstante، f rus. ثابت أفوجادرو ، f ؛ رقم Avogadro ، n pranc. كونستانتي أفوغادرو ، ف ؛ nombre…… نهاية Fizikos žodynas

ثابت أفوجادرو- Avogadro konstanta status as T sritis Energetika apibrėžtis Apibrėžtį žr. بريدي. priedas (ai) تنسيق MS Word كما في atitikmenys: engl. صوت أفوجادرو الثابت. أفوجادرو كونستانتى ، ف ؛ Avogadrosche Konstante، f rus. ثابت أفوجادرو ، f ؛ مستمر... ... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminųodynas

- (رقم أفوجادرو) (NA) ، عدد الجزيئات أو الذرات في 1 مول من مادة ؛ NA \ u003d 6.022؟ 1023 مول 1. سميت على اسم A. Avogadro ... الموسوعة الحديثة

ثابت أفوجادرو- (رقم أفوجادرو) (NA) ، عدد الجزيئات أو الذرات في 1 مول من مادة ؛ NA = 6.022-1023 مول 1. سميت على اسم أ. أفوجادرو. ... قاموس موسوعي مصور

أفوجادرو أميديو (08/09/1776 - 07/09/1856 ، المرجع نفسه) ، عالم فيزيائي وكيميائي إيطالي. حصل على إجازة في الحقوق ، ثم درس الفيزياء والرياضيات. العضو المراسل (1804) ، الأكاديمي العادي (1819) ، ثم مدير القسم ... ...

- (أفوجادرو) أميديو (08/09/1776 ، تورين ، 07/09/1856 ، المرجع نفسه) ، فيزيائي وكيميائي إيطالي. حصل على إجازة في الحقوق ، ثم درس الفيزياء والرياضيات. عضو مراسل (1804) ، أكاديمي عادي (1819) ، ثم مدير قسم الفيزياء ... ... الموسوعة السوفيتية العظمى

ثابت البنية الدقيقة ، الذي يُشار إليه عادةً ، هو ثابت فيزيائي أساسي يميز قوة التفاعل الكهرومغناطيسي. تم تقديمه في عام 1916 من قبل الفيزيائي الألماني أرنولد سومرفيلد كمقياس ...... ويكيبيديا

- (عدد أفوجادرو) ، عدد العناصر الهيكلية (الذرات ، الجزيئات ، الأيونات أو غيرها من ح ج) بالوحدات. عد va إلى va (في مول واحد). سميت على اسم A. Avogadro ، المعينة NA. أ.ص.واحد من الثوابت الفيزيائية الأساسية ، الضرورية لتحديد العديد ... موسوعة فيزيائية

مستمر- قيمة لها قيمة ثابتة في مجال استخدامها ؛ (1) P. Avogadro هو نفسه Avogadro (انظر) ؛ (2) P. Boltzmann هي كمية ديناميكية حرارية عالمية تربط طاقة الجسيم الأولي بدرجة حرارته ؛ يرمز لها ك ، ... ... موسوعة البوليتكنيك الكبرى

كتب

• السير الذاتية للثوابت الفيزيائية. قصص رائعة عن الثوابت الفيزيائية العالمية. العدد 46
• السير الذاتية للثوابت الفيزيائية. قصص رائعة حول الثوابت الفيزيائية العالمية ، O. P. Spiridonov. هذا الكتاب مخصص للنظر في الثوابت الفيزيائية العالمية ودورها المهم في تطوير الفيزياء. مهمة الكتاب هي أن يخبر بشكل شائع عن الظهور في تاريخ الفيزياء ...

وحدة كتلة ذرية. رقم أفوجادرو

تتكون المادة من جزيئات. نعني بالجزيء أصغر جسيم في مادة معينة يحتفظ بالخصائص الكيميائية للمادة المعينة.

قارئ: وما هي الوحدات التي تقاس كتلة الجزيئات؟

مؤلف: يمكن قياس كتلة الجزيء بأي وحدة كتلة ، على سبيل المثال ، بالأطنان ، ولكن نظرًا لأن كتل الجزيئات صغيرة جدًا: ~ 10 -23 جم ، إذن للراحةقدم وحدة خاصة وحدة كتلة ذرية(أ. م).

وحدة كتلة ذريةتسمى قيمة تساوي الكتلة -th من ذرة كربون 6 C 12.

السجل 6 C 12 يعني: ذرة كربون كتلتها 12 a.m.u. وشحنة النواة هي 6 شحنات أولية. وبالمثل ، 92 U 235 عبارة عن ذرة يورانيوم كتلتها 235 a.m.u. وشحنة النواة هي 92 شحنة أولية ، 8 O 16 هي ذرة أكسجين كتلتها 16 amu وشحنة النواة هي 8 شحنات أولية ، إلخ.

قارئ: لماذا تم أخذها كوحدة ذرية للكتلة (لكن لا أو ) جزء من كتلة الذرة والكربون تحديدًا وليس الأكسجين أو البلوتونيوم؟

ثبت تجريبياً أن 1 جم »6.02 × 10 23 صباحًا u.

يتم استدعاء الرقم الذي يوضح عدد المرات التي تكون فيها كتلة 1 جم أكبر من 1 amu رقم أفوجادرو: نأ = 6.02 × 10 23.

من هنا

نأ × (1 وحدة دولية) = 1 جرام (5.1)

بإهمال كتلة الإلكترونات والاختلاف في كتل البروتون والنيوترون ، يمكننا القول أن رقم أفوجادرو يوضح تقريبًا عدد البروتونات (أو ذرات الهيدروجين نفسها تقريبًا) التي يجب أخذها لتكوين كتلة 1 ز (الشكل 5.1).

خلد

تسمى كتلة الجزيء المعبر عنها بوحدات الكتلة الذرية الوزن الجزيئي النسبي .

يعني السيد(ص- من نسبي - نسبي) ، على سبيل المثال:

12 وحدة دولية = 235 وحدة دولية

يسمى جزء من مادة يحتوي على عدد من الجرامات من مادة معينة مثل وحدات الكتلة الذرية التي تحتوي على جزيء من مادة معينة الموليم(1 مول).

على سبيل المثال: 1) الوزن الجزيئي النسبي للهيدروجين H 2: لذلك ، 1 مول من الهيدروجين له كتلة 2 جم ؛

2) الوزن الجزيئي النسبي لثاني أكسيد الكربون CO 2:

12 صباحا + 2 × 16 وحدة دولية = 44 وحدة دولية

لذلك ، 1 مول من CO 2 كتلته 44 جم.

بيان - تصريح.يحتوي مول واحد من أي مادة على نفس عدد الجزيئات: نأ = 6.02 × 10 23 قطعة.

دليل - إثبات. دع الوزن الجزيئي النسبي للمادة السيد(ص) = السيد× (1 وحدة دولية). ثم ، وفقًا للتعريف ، 1 مول من مادة معينة له كتلة السيد(د) = السيد× (1 جم). يترك نهو عدد الجزيئات في مول واحد ، إذن

ن× (كتلة جزيء واحد) = (كتلة مول واحد) ،

الخلد هو وحدة القياس الأساسية للنظام الدولي للوحدات.

تعليق. يمكن تعريف الخلد بشكل مختلف: 1 الخلد هو نأ \ u003d \ u003d 6.02 × 10 23 جزيء من هذه المادة. ثم من السهل أن نفهم أن كتلة 1 مول تساوي السيد(ز). في الواقع ، جزيء واحد له كتلة السيد(a.m.u.) ، أي

(كتلة جزيء واحد) = السيد× (1 وحدة دولية) ،

(كتلة مول واحد) = نأ × (كتلة جزيء واحد) =

= نأ × السيد× (1 وحدة دولية) = .

كتلة 1 مول يسمى الكتلة الموليةمن هذه المادة.

قارئ: إذا أخذنا الكتلة رمادة ما كتلتها المولية تساوي م ، إذن كم عدد المولات ستكون؟

دعنا نتذكر:

قارئ: وما هي الوحدات في نظام SI التي يجب قياسها م؟

، [م] = كجم / مول.

على سبيل المثال ، الكتلة المولية للهيدروجين